酸性半光亮镀纯锡工艺 半光亮锡层也称为暗锡、雾锡和亚光锡等。由于它具有比光亮锡更好的可焊性，而且对印制板的碱性蚀刻液有很好的抗蚀保护能力，因此被广泛用于电子元器件的可焊性镀层及印制板的碱性蚀刻保护层。半光亮镀锡液具有优良的分散能力和覆盖能力，不含氟和铅，废水处理容易，镀液的维护和控制简单，有利于环保，是一种清洁生产工艺。为了防止纯锡层可能产生锡晶须，可以在镀锡液中加入少量的其他元素，如铜、银、铋、铈和锑等。 常用的酸性半光亮镀锡工艺分硫酸型和磺酸型两种。前者价格便宜，但液中两价锡比甲基磺酸镀液易氧化，因此要用较好的稳定剂。甲基磺酸型镀液的稳定性较好，使用电流密度较高，较适于高速电镀使用，但镀液的成本较高。随着高速电镀的普及和国产化的实现，甲基磺酸及甲基磺酸锡的价格大幅下降，这为它的大批量使用打下了很好的基础。 (一)硫酸型酸性半光亮镀锡工艺的特点 (1)镀液具有优良的覆盖能力，适于各种复杂零件的电镀。 (2)镀液的分散能力优良，镀层的厚度分布均匀。 (3)镀液稳定，可在25～32℃下正常工作。 (4)镀层的焊接性能优良，可承受各种老化条件的考验。 (5)镀液不含铅和其他有害物质，是一种环保型绿色产品。 (二)酸性半光亮镀铜工艺液的组成和操作条件(表11-8) 表11-8硫酸型和甲基磺酸型半光亮镀铜液的组成和操作条件
注：配方2为笔者研发的新产品。 配方3为德国Schl6tter公司的产品。 配方4为美坚化工原料有限公司产品。 配方5为美国MacDermid化学公司产品。 配方6为美国安美特(Atotech)化学公司产品。 (三)镀液的配制方法(以配方2为例) (1)在另一储槽中注入75％最终体积的去离子水或蒸馏水。 (2)在不断搅拌下小心加入计量的浓硫酸。 (3)趁热在搅拌下加入所需的硫酸亚锡，搅拌lh。 (4)加入l～2g／L活性炭，搅拌0．5h后将溶液滤入镀槽，或用1μm活性炭滤芯直接滤入镀槽。若硫酸亚锡可完全溶解则不必用活性炭与过滤。 (5)待溶液温度降至室温后加入AMT-1B添加剂，搅拌均匀。 (6)加入所需量的AMT一1S稳定剂，搅拌均匀。 (7)以纯水调整至标准液位，循环过滤即可。 (四)镀液的维护与补充 (1)每天分析镀液l～2次(视工作量而定)，依分析数据调整镀液中硫酸亚锡和硫酸的浓度。 (2)添加剂的补充方法。 ①按250～350mL／(kA·h)补充AMT-1B添加剂。 ②每补充lg Sn2+时添加1．25mL的AMT一1S稳定剂。 (3)镀液要避免Cu2+、Cl一等杂质离子带入，镀液中Cu2+过多时镀层会出现黑点或黑色条纹，此时可通过0．2A／dm2小电流电解处理除去，也可用重金属杂质去除剂AMT一1R进行沉淀处理，每加入1mL AMT-1R可除去lOmg Cu2+。砷、锑的带入也会使镀层变暗，孔隙率增加。当氯离子浓度达到300mg／L或硝酸根达2g／L时都会影响镀液的覆盖能力，操作时需多加注意。为了防止氯离子污杂，工件可采用5％～l0％H2S04预浸，预浸后可以不经水洗就直接进入镀液。 (4)如镀液长期使用后出现严重混浊，可用AMT一1P絮凝剂处理，以除去四价锡沉淀。AMT一1P的使用方法如下。 ①选择5个50mL或lOOmL量筒，加入等量的混浊镀锡液，然后加入不同量的AMT一1P絮凝剂。 ②剧烈搅拌30min后让其静置4～6h，选择沉淀物体积最小或澄清液体积最大的那只量筒的加入量作为大槽处理的标准。 ③若发现五个量简中沉淀物体积相同且最小时，此时应在2～3个量筒中选取加入絮凝剂量最少的那个作为标准。 ④生产线上处理时，最好将镀液打入备用槽中处理，加入絮凝剂后应剧烈搅拌0．5h，并让其静置过夜，次日将澄清液虹吸或用活性炭滤芯泵入已清洗过的镀槽中，分析调整镀液的成分浓度后，按霍尔槽试片补充AMT-18添加剂。 ⑤如要提高锡层的防变色能力和可焊性，镀后的锡层可用AMT-AT防变色剂进行镀后处理，处理条件是浓度50％，60～70℃，l～2min。 (5)常见故障及排除 硫酸盐酸性镀锡常见故障和排除方法见表ll-9。 表11-9 常见故障和排除方法
(五)镀液的分析方法 1．Sn2+的分析 (1)取2mL的槽液，加入250mL锥形瓶中。 (2)加入l00mL纯水及30％的硫酸l5mL。 (3)加入2mL淀粉溶液。 (4)用0．1mol／L的碘溶液滴定至蓝色终点，碘液消耗量为A(mL)。 (5)计算 ρ(Sn2+)(g／L)=2．97×碘液消耗量A 2．H2S04的分析 (1)取5mL的槽液，加入250mL锥形瓶中。 (2)加入l00mL纯水，再加入2～3mL酚酞指示剂。 (3)用lmol／L的NaOH滴定至粉红色终点，NaOH的消耗量为B(mL)。 (4)计算 φ(H2S04)(mL／L)=[(B×9．808)一(A×0．826)]×0．567 |
